宁夏石嘴山地区富硒土壤及其利用前景

通过对宁夏石嘴山地区8 835件土壤样品及240套农作物—根系土样品Se分布及其相关调查数据的统计分析,总结了当地富硒土壤的元素地球化学特征,探讨了其开发利用前景及相关问题。结果表明：(1)圈定的富硒土地总面积约705 km²(根据宁夏地方标准,土壤Se含量≥0.222×10^-6为富硒土壤),土壤Se平均含量与全国平均值相当,而土壤有效Se含量相对较高,在土壤全Se中占比5%左右;(2)富硒土壤pH大于7.5,有机质含量小于10.26%,无重金属污染,Se与有机质、B、Mn、Mo、Cu、Zn呈显著正相关性,与pH呈负相关性;(3)土壤有效Se与全Se的相关系数为0.39,与有机质、阳离子交换量、N的相关系数为0.33～0.5;(4)富硒土壤中抽检到富硒小麦等10类富硒农产品,其中小麦吸收土壤Se的能力最强,平均生物富集系数为0.174;(5)本区特有的富硒土壤资源具有极高开发利用价值,应加强特色富硒作物(小麦、稻米、枸杞、葡萄等)的研发力度及相关富硒标准的研制,通过综合研究、科学规划以促进当地富硒土地资源的合理开发利用。     

典型土壤环境中硒的迁移转化影响因素研究——以四川省成都经济区为例

硒作为人体健康生长必需微量元素,由于其显著的抗癌作用,开始受到越来越多人的关注,并因此产生了很大的经济效益。土壤中含硒量不足或过多以及存在的形态,直接影响到植物的生长状况和含硒量,又进一步通过食物链而影响人、畜的健康,因此研究土壤剖面中硒的迁移转化具有重要意义。笔者在四川省成都经济区按照不同的土壤类型采集了4条土壤剖面PM2、PM8、PM9、PM11,测试了土壤中全量硒和有效硒的含量,并通过土壤溶液的培养分别获得了土壤溶液及残渣土壤中全量硒、有效硒的含量,由此计算了土壤溶液中硒的分配系数(Ki=Ci残渣土壤/Ci土壤溶液)。结果显示,全量硒和有效硒含量在剖面的表层明显富集;有效硒含量与土壤全量硒呈显著的正相关关系,与土壤有机质含量呈正相关关系;不同类型土壤中硒的分配系数在剖面中均呈现出由深层到表层逐渐富集的规律,且与土壤中pH值和有机质含量呈现正相关关系。研究表明,不同类型土壤中Se向植物中的迁移转化主要受Se全量、土壤pH值、有机质及土壤粘粒影响,且Se随土壤溶液在垂向上的迁移不明显。     

河北泃河流域第四纪沉积相对土壤有机碳库的影响

成土母质是影响土壤有机碳储量的重要因素之一。以河北省三河市泃河流域为研究对象,根据全新统沉积环境特征,将研究区成土母质划分为冲洪积相沉积母质、冲积相沉积母质和湖沼积相淤积母质,探讨不同成土母质区土壤的有机碳密度变化及其影响机制。单因素方差分析显示,不同成土母质中土壤有机碳密度存在显著差异,呈冲积相<冲洪积相<湖沼积相变化趋势。对比不同成土母质的土壤质地、养分特征及理化性质,表明土壤通过影响植被的生长发育、土壤动植物、微生物活性、有机碳固存机制等,对土壤有机碳储量发挥直接或间接作用。研究区由冲积相→冲洪积相→湖沼积相,沉积环境发生显著变化,土壤粘粒组分增多,促进与土壤有机碳有关的有机-无机复合体的形成,降低微生物对土壤有机碳的分解;土壤含水率和养分含量增加,利于植被生长,提升土壤微生物活性,其代谢产物及死亡残体作为土壤有机碳的碳源,提高了土壤有机碳储量。该研究成果为流域土壤有机碳的保护利用提供技术支撑。     

吉林中部黑土区土壤硒元素土壤地球化学研究

通过对吉林中部黑土区土壤和玉米植物中硒元素的地球化学研究,分析了元素Se在土壤--植物之间的转化--吸收机制。研究结果表明:吉林黑土区土壤中Se的含量为0.126~0.408μg/g,高于吉林省土壤元素环境背景值,略低于全国土壤元素背景值;吉林省黑土区土壤中Se的含量存在空间差异;土壤Se元素有效态转化程度较低,玉米对Se元素表现为极弱吸收;有效Se与土壤Se全量无密切关系,而有效Se与有效Ca、pH呈极显著的正相关;土壤中Cr、Fe、Mg、Mn、Ni和Zn有效量对Se转化有明显的负作用;玉米籽实中Se含量与土壤中Se全量、有效量、土壤pH值及其他元素有效量均无显著的相关性。     

基于DGT技术对土壤硒生物有效性及其影响因素的分析

硒是生态环境中重要的微量元素之一,如何准确评估其生物有效性一直存在争议。在四川省广安市邻水县采集了60套农作物及其根系土样品,分析其Se含量和理化性质。同时基于梯度扩散膜技术对土壤有效Se含量进行分析,并对土壤有效Se含量的影响因素进行探究。结果表明,研究区土壤Se含量为0.15~2.42 mg/kg,均值为0.48 mg/kg,不同类型土壤Se含量差异明显,石灰土(1.06 mg/kg)>黄壤(0.78 mg/kg)>紫色土(0.28 mg/kg)>水稻土(0.27 mg/kg)。石灰土和黄壤有机质含量和总铁(TFe₂O₃)含量明显高于其他类型土壤。研究区内不同类型土壤的DGT-Se明显不同,与土壤Se含量分布相反。相关性分析表明土壤DGT-Se与Se含量、TFe₂O₃含量、S含量、有机质含量、pH值、Al₂O₃含量显著相关,受理化性质影响导致不同类型土壤中DGT-Se的差异。水稻根系土壤DGT-Se与水稻籽实Se含量显著正相关,用DGT可以较好地表达水稻-根系土系统中土壤Se的生物有效性。基于DGT技术评估预测区域尺度农业土壤有效Se含量时,需充分考虑土壤类型及其理化性质。     

浙西常山地区稻谷锗含量及其影响因素

为查明浙西常山地区稻谷锗含量及土壤锗生物有效性,采集了研究区86组水稻及对应的根系土壤样品,测试了土壤的Se、Ge、有机质、pH值及As等重金属含量和稻谷Se、Ge及As等重金属含量,研究了水稻锗含量及锗元素生物吸收系数的影响因素。结果表明,研究区水稻根系土壤锗含量平均值为1.53×10~(-6),稻谷中锗元素平均含量仅为25.37×10~(-9),稻谷中Ge含量变化较大。研究区水稻锗元素生物吸收系数为0.64%～3.78%,平均值为1.68%,表明大田条件下土壤锗较难在稻谷中富集。相关分析显示,稻谷锗含量与根系土壤pH值、有机质含量无相关性;水稻对锗的吸收能力与土壤p H显著正相关(P<0.01),而与土壤有机质含量无相关性。     

贵州山区石灰土与黄壤土壤有机质δ13C值剖面分布差异研究

以贵州两种主要土壤类型石灰土和黄壤为例,分析了森林植被下植物优势种、枯枝落叶、土壤有机质的稳定碳同位素组成、土壤有机碳含量、pH值和粘粒含量.结果显示,两种土壤类型有机质含量和δ13C值的剖面分布具有显著差异石灰土剖面土壤有机碳含量均大于10 g/kg,最大值为表层土(71 g/kg);黄壤剖面中有机碳含量为2.9～44.3 g/kg.剖面自上而下,石灰土剖面有机质δ13C值为-24.1‰～-23.0‰,黄壤剖面有机质δ13C值为-24.8‰～-21.9‰.土壤类型、土壤pH值、粘粒含量对贵州山区土壤有机质含量和δ13C值剖面分布有重要影响.     

浙北地区土壤元素有效量及其影响因素研究

浙江省北部地区调查研究表明,受成土母质来源、土壤类型及其理化性质等因素的影响,土壤元素全量、有效量及其有效度表现为:1)低山丘陵岗地土壤中As,Cd,Mo,Pb和Se全量较高,As,Cd,Fe,Pb,Se和Zn有效量较高;而山前平原区土壤中Hg,Pb和Zn元素全量较高,由地表向深部的下降递度较小,显示为原始沉积成因特点。2)中酸性、富含有机质的红壤和水稻土中As,Cd,Cu,Fe,Mn,Pb,Se,Zn等元素有效度较高,水稻土Hg有效度最低;弱碱性或碱性、贫有机质的潮土和滨海盐砂土中As,Cd,Cu,Fe,Mn,Pb,Se,Zn等元素有效量较低,但B有效量及有效度均较高。3)统计分析表明,土壤中Mn,Cu,Zn,Mo,Cd,Pb,Se等元素全量与有效量间具显著正相关性,表明全量是有效量的重要影响控制因素;有机质含量与Fe,Cu,Zn,Cd,As和Pb有效度间为显著正相关,说明有机质较高有利于土壤元素活化;Fe,Cu,Zn,Cd,As,Pb和Se有效度与pH值为显著负相关,表明土壤酸性增强(酸化)会增加这类元素的生物有效性。     

莎车县巴旦木种植区土壤-植物地球化学特征相关性及环境质量研究

通过对莎车县土地质量地球化学调查工作,在研究区采集表层土壤样3 765件、植物样120件,对样品中元素地球化学特征及相关性分析显示,研究区与叶尔羌河流域土壤背景值相比呈现高有机质、N,低S的特征,巴旦木呈现高钾、镁的特征,可作为人体补钾、补镁的食物来源。土壤中的Se,Zn和pH值与巴旦木Se,K,Sn,蛋白质的含量存在明显正相关性;研究区土壤环境质量满足绿色食品产地环境质量要求,非常适合绿色巴旦木产地的申请和开发。     

吉林西部锰、钼元素土壤地球化学特征

对农安、大安、通榆工作区表层土壤Mn、Mo元素全量和有效量、剖面土壤全量及葵花籽实中Mn、Mo元素含量的研究结果表明:吉林西部土壤表层Mn、Mo元素全量差异源于各区沉积物质的不同;吉林西部有效Mn含量丰富,有效Mo严重缺乏,Mn、Mo皆为强烈转化;表层土壤Mn、Mo元素有效量与全量、有机质含量呈极显著相关;各区葵花籽实中Mn、Mo两种元素含量差别较小,土壤pH值影响葵花对Mo元素的吸收。     

广西武鸣县典型土壤剖面Se的地球化学特征及其影响因素研究

以广西武鸣县典型的碳酸盐岩成土剖面和陆源碎屑岩成土剖面为研究对象,研究了不同成土母质在成土过程中Se元素与其形态在垂向上的迁移变化规律及其影响因素。结果表明：碳酸盐岩和陆源碎屑岩在成土过程中,土壤Se含量均继承了成土母质的特点,且前者在表层明显富集,而后者相对较稳定,算术平均值分别为0.55 mg/kg和1.43 mg/kg。前者的水溶性总硒含量高于后者,平均含量分别为3.48 μg/kg和1.81 μg/kg,但均以硒酸态硒为主,其次是亚硒酸态硒和腐殖酸结合态硒。成土剖面上,土壤Se含量及其形态影响因素研究表明,碳酸盐岩成土剖面上,Se的含量与形态主要受土壤TOC含量和pH值影响;陆源碎屑岩成土剖面上,影响Se的含量及其形态的因素较多,土壤pH值、TOC、Al₂O₃和Fe₂O₃含量以及土壤质地等均对其有不同程度的影响。     

江油市大康镇土壤氮含量特征与土壤营养管理

以江油市大康镇红光村、因明村、星火村为研究区域,对该区域296个典型表层土壤样本进行土壤有机质、pH值、全氮以及水解性氮进行测试分析,并对二种不同土壤类型的四个指标进行相关性分析,得出结论：在pH值一定的前提下,紫色土有机质的高低决定了全氮含量的高低,同时全氮含量也影响了水解性氮的高低,二者呈非常显著的正相关。对于水稻土,土壤pH值降低或者有机质增加有助于提高土壤中的氮含量。根据研究结果,提出营养管理的施肥建议。     

北京房山南部地区富硒土壤生物有效性特征及来源

依据北京房山南部地区详细的土壤地质调查数据,通过土壤有效Se的累频分级,发现土壤Se全量与有效Se在空间分布上呈现很好的一致性。进一步的相关分析表明,表层土壤中元素C、N、S、有机质及重金属元素Cd、Pb、Cu、Zn的含量与土壤Se含量相关性较高,与元素P含量及p H值的相关性较低。通过对研究区普遍种植的6种农作物、经济作物和蔬菜中Se与对应根系土中Se含量的相关性研究,发现小麦和玉米的富Se能力最强,是提升农产品附加值的备选品种。土壤剖面Se全量的垂向分布特征表明,Se属于表聚型,且随着远离山前,Se有效态所占比例越来越高,难迁移态中的比例越来越低;最后结合地质学、大地构造学、岩石地球化学等方面综合论证,得出研究区富Se土壤中的Se主要来自杨家屯煤系地层,途径以周口店河和马刨泉河为主,大石河为辅。     

石嘴山市土壤元素有效态含量及影响因素研究

石嘴山市土壤整体处于碱性强碱性环境,土壤养分高于银川平原背景值。该地区B、Cu、Fe、K等元素有效态含量比例较高,有利于植物吸收。由于经过长时间淹水,水稻根系土元素含量与玉米、小麦根系土明显不同,B、Cu、Mn、Mo、N、P、Se、Zn、Fe、K、有机质等指标明显低于小麦和玉米根系土含量,水稻根系土相对贫瘠。通过分析元素有效态含量发现,水稻相对于玉米及小麦对土壤Fe、Cu、Mo、Mn的转化吸收能力较强,玉米及小麦对土壤N、P、K的转化吸收能力强于水稻。研究区土壤有机质含量与N、P、Se的含量呈极显著强正相关关系;Se、Fe、Mn等元素有效态与土壤酸碱度呈中等极显著的负相关关系;土壤水溶性盐与Zn有效态含量呈强的极显著正相关关系。     

济阳县土壤元素有效量及其影响因素研究

通过对济阳县生态地球化学调查研究,该区受成土母质来源、土壤类型、地形地貌及其理化性质等因素影响,土壤元素全量、有效量及有效度表现为：低平洼地土壤中K,P,N,Se,Mn,Fe,Zn,Cu和Mo全量较高,P,N,Se和Cu有效量较高,显示为低平洼地为黏质成分的沉积成因特点;而决口扇形地区土壤Cu,Mo,N,Zn,B有效量和全量均偏低。富含有机质,且pH相对较低的潮土中Se,Cu,Mo和B等元素有效度较高,贫有机质、pH相对较高的草甸风沙土中N,Fe,Cu,Mo,B和S等元素有效量较低,但K有效量和有效度均较高。统计分析表明,土壤中K,P,N,S和Cu等元素全量与有效量间具显著正相关性,表明全量是有效量的重要影响控制因素;有机质含量与K,P,Zn,Cu和B有效度间为显著正相关,说明有机质较高有利于土壤元素活化;Fe,P,S,Zn,B和Cu有效度与pH值为显著负相关,表明土壤酸性增强会增加这类元素的生物有效性。     

长江三角洲典型地区土壤-水稻系统中Cd的分布及其迁移制约因素

为了弄清楚长江三角洲土壤-水稻系统中Cd污染和迁移制约因素,采集了典型地区的水稻土壤、秸秆、籽实等样品共66组,测试了这些样品中重金属元素和常量元素的含量、土壤pH值和总有机碳含量等参数指标,并对这些参数进行相关性分析,评估水稻土壤与籽实中的Cd污染,探讨Cd空间分布,讨论土壤中pH值和有机质以及其他金属元素对Cd在水稻中积累的制约作用。结果表明：长江三角洲典型地区水稻土壤和籽实都存在Cd含量超标现象,土壤样品中Cd质量分数为（81.39～1 441.00）×10-9,平均值277.40×10-9,而水稻籽实样品中Cd质量分数为（10.44～692.40）×10-9,平均值55.63×10-9;根据土壤环境质量标准（GB 15618—1995）的二级标准,水稻土壤超标率为9.09%,超标样品主要分布在苏州、镇江和常州;根据食品中污染物的限量标准（GB 2762—2005）,水稻籽实Cd含量超标率为4.55%,超标样品集中在苏州和无锡;影响水稻积累Cd的因素有土壤中总有机碳、CaO、MgO、P的含量和pH值;水稻中S和Se含量与Cd含量关系密切,Cd与Zn表现为协同作用,土壤中S、Se和Zn的含量对水稻积累Cd无明显影响;提高土壤中pH值以及增加土壤总有机碳含量,能适当降低水稻中Cd的积累,适当增加土壤中Ca、Mg和P的含量能在一定程度上降低水稻对Cd的吸收。     

洞庭湖平原土壤铅活动性影响因素研究

为了系统地探讨洞庭湖平原土壤铅(Pb)活动性特征及其影响因素,本次研究在常德市、益阳市、株洲市共采集了110件水稻根系土样品,讨论了土壤Pb活动态含量和活动系数与有机质、pH值、阳离子交换量(CEC)等土壤理化性质的相关性,并据此建立了Pb活动态含量和活动系数的预测模型。研究结果表明:土壤Pb含量、pH值、有机质含量、CEC和风化程度都是影响Pb活动态含量及活动系数的主要因素。pH值、CEC和有机质含量都会影响土壤缓冲能力,进而影响Pb的活动性。土壤Cd含量和Zn/Pb值也与Pb活动态含量有显著相关性;在不同的浓度梯度内,Cd与Pb的交互作用不同;土壤具有较高的Zn/Pb 值时,Pb活动态含量较低。采用逐步回归法建立了土壤Pb活动态含量以及活动系数的预测模型,土壤Pb活动态含量用土壤pH、Pb含量、CEC和Na₂O/K₂O值进行预测,活动态系数用pH、CEC、SiO₂/Al₂O₃值进行预测,预测效果均较好。     

土壤中重金属元素Pb、Cd地球化学行为影响因素研究

通过研究湖南洞庭湖地区水稻土中Pb、Cd与土壤有机质、粘粒和pH值的关系,结果表明,(1)土壤中有机质含量与Cd、Pb有着显著的正相关性,土壤中有机质含量增加可明显降低Cd和Pb的离子态和可交换态含量。(2)随着粘粒含量增加,Pb和Cd离子可交换态占全量的比值略有增加,这说明粘粒表面吸附的Pb和Cd容易进入植物体中,对生态系统安全具有危害的组分。(3)Cd离子交换态与土壤pH值呈显著相关关系,土壤酸化使Cd的离子交换态比例上升,可直接导致农作物中Cd含量增加,防止土壤酸化是控制Cd对生态系统危害的有效途径;Pb的离子交换态与全量的比值与pH值具有显著的相关性,对于Pb污染严重的土壤,保持土壤pH值在弱酸性至弱碱性范围,防止土壤酸化和盐碱化,可以降低Pb危害。土壤有机质含量、pH值等是控制重金属元素地球化学行为的重要因素之一。     

福州市土壤硒形态分析及其迁移富集规律

通过对福州市土壤和岩石中Se形态的分析研究结果表明,表层土壤中强有机态Se、腐殖酸结合态Se约占全量的57.44%,残渣态Se占28.77%,残渣态Se是土壤Se的重要储备库源,三者均与表层土壤Se全量呈极显著的线性正相关关系。表层土壤Se含量随土壤酸性的加强而增加,随有机质含量加大而增加的幅度较小;深层土壤Se受pH值的影响不明显,但受有机质含量的影响很大,两者线性回归关系达到极显著水平;不同岩石类型对土壤含Se量没有明显的影响规律,各介质中Se含量表层土壤>深层土壤>岩石,并且差幅巨大。这些研究结果揭示了在岩石风化、土壤发育(熟化)过程中有机质和黏土矿物吸附Se,致使Se较其他元素流失比例少,从而造成从深部到表层土壤Se相对富集的结果。同时,提出了利用全量来推导Se形态值的方法,建立了土壤Se全量与形态间的关系模型以及决定土壤有效态Se的公式,建议在评价土壤Se时只要考虑有机结合态Se、残渣态Se、离子交换态Se和全量Se。     

新疆若羌县农用地表层土壤硒氟碘地球化学特征

以新疆若羌县农用地表层土壤为研究对象,分析测定了2016年采集的142件表层土壤样品硒(Se)、氟(F)、碘(I)、Al₂O₃、SiO₂组分含量及有机碳(OrgC)、全氮(N)、pH等理化指标,据此重点探讨了研究区土壤中生命元素Se、F、I含量及其分布和影响因素,分析了不同成土母质、土壤类型中Se、F、I的含量特征。结果表明,研究区土壤呈碱性—强碱性,Se、F、I含量平均值分别为0.23×10^-6、645×10^-6和1.06×10^-6,其中Se、I含量低于全国表层土壤背景值,F含量远高于全国表层土壤背景值。Se、F、I三者相互呈正相关,且均与全氮(N)呈显著正相关,Se与SiO₂呈负相关,I与Al₂O₃呈正相关;母质类型和土壤类型是影响Se、F、I含量及其分布和地球化学特征的重要因素。对比不同成土母质区土壤元素含量,洪积物区土壤中Se、F、I含量较高,而在冲积洪积物区土壤中含量最低。对比不同...